用于煤焦油加工過程排放的揮發(fā)性有機(jī)物的脫除系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤焦油加工行業(yè)廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于煤焦油加工過程排放的揮發(fā)性有機(jī)物的脫除系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)煤焦油加工行業(yè)有百余家企業(yè)，總產(chǎn)能超過2000萬噸，作為煉焦行業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)，煤焦油加工過程的產(chǎn)能正在逐漸增加。煤焦油加工過程的主要目的是由減壓蒸餾工藝而獲得諸如輕油、酚油、萘油、洗油、一蒽油、二蒽油及瀝青等中間產(chǎn)品，再經(jīng)過進(jìn)一步深加工而獲得苯、精萘、精酚及改制瀝青等高附加值化工產(chǎn)品。然而，煤焦油加工過程卻難以避免地產(chǎn)生大量的VOCs(VolatiIe Organic Compounds，揮發(fā)性有機(jī)物)，其主要由存儲(chǔ)、加工、生產(chǎn)等區(qū)域所產(chǎn)生，如原料罐區(qū)、焦油蒸餾槽區(qū)、工業(yè)萘蒸餾槽區(qū)、精酚裝置區(qū)，以及液體瀝青儲(chǔ)存區(qū)等。對(duì)于儲(chǔ)罐區(qū)域而言，原料油、中間產(chǎn)品及產(chǎn)品油的物料進(jìn)出呼吸產(chǎn)生出大量的有機(jī)廢氣，這些有機(jī)廢氣中的VOCs主要由苯類、酚類、萘類及瀝青煙氣等組成，這些VOCs的存在會(huì)對(duì)人體健康造成極大的傷害。例如，苯就是強(qiáng)力致癌物，長(zhǎng)期接觸對(duì)人體有極大的危害;酚可導(dǎo)致人體頭痛、眩暈;萘能引起使人中毒，損害人體神經(jīng)系統(tǒng);瀝青煙會(huì)引起惡心、嘔吐，導(dǎo)致白血球增高等癥狀。另外，煤焦油加工過程產(chǎn)生的VOCs如若長(zhǎng)期排放，還可能與空氣中的硫酸鹽、硝酸鹽相結(jié)合形成氣溶膠，最終成為霧霾產(chǎn)生的前驅(qū)體。
[0003]對(duì)于儲(chǔ)罐區(qū)域所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣而言，由于各儲(chǔ)罐的油品溫度高，使得所產(chǎn)生有機(jī)廢氣的溫度也較高(80?150°C)。其次，由于焦油中的重組分(萘類、蒽類、瀝青)含量較高，使得產(chǎn)生的VOCs中重組分含量很高(>30wt%)，這些重組分物質(zhì)易揮發(fā)、易凝結(jié)，脫除難度較大。再者，由于儲(chǔ)罐區(qū)域的進(jìn)出料操作是間歇的，使得廢氣的產(chǎn)生也是間歇的，導(dǎo)致廢氣流量的波動(dòng)很大(100?2500m3/h)，治理工藝較難控制。另外，由于原料焦油中水含量較高，加之儲(chǔ)罐區(qū)域的出料時(shí)吸入大量的空氣，導(dǎo)致有機(jī)廢氣中VOCs濃度與惰性組分(如H2(KN2)相比偏低，VOCs脫除治理的選擇性較差。因此，煤焦油加工過程的有機(jī)廢氣與其他行業(yè)所產(chǎn)生的廢氣相比，有著成分復(fù)雜、物化性質(zhì)多變、處理難度高等不利因素，單憑一種治理技術(shù)(吸收、吸附、冷凝或燃燒)幾乎不可能徹底解決煤焦油加工過程的VOCs排放問題。
[0004]目前，國(guó)內(nèi)煤焦油加工行業(yè)的VOCs治理技術(shù)仍采用傳統(tǒng)的負(fù)壓-噴淋技術(shù)，以洗油作為吸收劑來吸收有機(jī)廢氣中的VOCs。但是，負(fù)壓-噴淋技術(shù)已顯現(xiàn)出諸多缺陷，不能滿足越來越嚴(yán)苛的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。首先，由于儲(chǔ)罐區(qū)域的有機(jī)廢氣溫度較高，且洗油具有一定的揮發(fā)性，洗油洗滌廢氣的同時(shí)，其自身溫度也會(huì)逐漸升高，一旦洗油的溫度超過80 V，不僅難以清洗廢氣，其自身反而成為VOCs的來源之一，造成排放超標(biāo)。其次，洗油是沸點(diǎn)高于230°C的餾分，屬于較重的組分，因此對(duì)VOCs中的輕質(zhì)組分(如苯類)吸收效果較差。再者，飽和后的洗油會(huì)再度混入原料焦油中，進(jìn)入減壓蒸餾工序，洗油所吸收的VOCs又可能再度釋放，治標(biāo)而不治本。傳統(tǒng)、低效、落后的負(fù)壓-噴淋技術(shù)需要被改進(jìn)。近年來，不少企業(yè)引入了直接燃燒的方法，該法盡管可將VOCs徹底清除，但由于VOCs中焦油重組分較多，有機(jī)廢氣中VOCs濃度低，廢氣流量波動(dòng)大，造成燃燒過程中起燃溫度高、選擇性差、能耗大、控制難等缺陷，技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性較差。因此，煤焦油加工過程的VOCs治理亟待成本低廉、脫除效率高、無二次污染的工藝技術(shù)出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于煤焦油加工過程排放的揮發(fā)性有機(jī)物的脫除系統(tǒng)，旨在降低處理成本、提高脫除效率，同時(shí)避免二次污染。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于煤焦油加工過程排放的揮發(fā)性有機(jī)物的脫除系統(tǒng)，包括用于吸收揮發(fā)性有機(jī)物的有機(jī)廢氣預(yù)處理系統(tǒng)、有機(jī)廢氣緩沖與內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)以及用于燃燒廢氣的有機(jī)廢氣燃燒系統(tǒng)，其中，
所述有機(jī)廢氣預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的廢氣吸收裝置和用于過濾廢氣中顆粒物的過濾裝置，所述廢氣吸收裝置包括文氏管、循環(huán)槽、吸收塔、冷卻器以及循環(huán)栗，所述文氏管安裝于循環(huán)槽的進(jìn)氣口上，文氏管通過管道與原料罐連通，所述循環(huán)槽中容納有用于吸收揮發(fā)性有機(jī)物的吸收劑，所述吸收塔與循環(huán)槽的排氣口連通，所述吸收塔內(nèi)設(shè)有用于噴淋吸收劑的噴淋裝置，所述循環(huán)槽的吸收劑出口通過管道依次經(jīng)循環(huán)栗和冷卻器與文氏管的入口以及吸收塔的噴淋液入口連通，所述吸收塔的排氣口通過管道與過濾裝置連通；
所述有機(jī)廢氣緩沖與內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的風(fēng)機(jī)和氣柜，所述風(fēng)機(jī)用于將預(yù)處理后的氣體加壓送入氣柜中儲(chǔ)存，所述風(fēng)機(jī)通過管道與過濾裝置的排氣口連通，所述氣柜用于存儲(chǔ)氣體以及冷凝廢氣中水蒸氣；
所述有機(jī)廢氣燃燒系統(tǒng)的進(jìn)氣口通過管道與氣柜的排氣口連通。
[0007]優(yōu)選地，所述用于煤焦油加工過程排放的揮發(fā)性有機(jī)物的脫除系統(tǒng)還包括用于儲(chǔ)存氣體以及降低氣體壓力波動(dòng)的緩沖罐，該緩沖罐的一端通過管道與氣柜的排氣口連通，另一端與原料罐連通。
[0008]優(yōu)選地，所述用于煤焦油加工過程排放的揮發(fā)性有機(jī)物的脫除系統(tǒng)還包括用于降低氣柜所排出氣體壓力的減壓閥，該減壓閥安裝于氣柜和緩沖罐之間的管道上。
[0009]優(yōu)選地，所述用于煤焦油加工過程排放的揮發(fā)性有機(jī)物的脫除系統(tǒng)還包括安裝于原料罐的出氣口處管道上的呼吸閥，所述呼吸閥在原料罐出料時(shí)，吸入緩沖罐中的儲(chǔ)存氣體，在原料罐進(jìn)料時(shí)，呼吸閥向外呼出廢氣。
[0010]優(yōu)選地，所述吸收塔可為填料塔或篩板塔，接近吸收塔的塔頂處設(shè)有液體分布器。[0011 ]優(yōu)選地，所述吸收劑為萘油、洗油、一蒽油、二蒽油中的一種或多種混合物。
[0012]優(yōu)選地，所述冷卻器為水冷設(shè)備。
[0013]優(yōu)選地，所述氣柜是雙膜氣柜或鋼制氣柜。
[0014]優(yōu)選地，所述呼吸閥是機(jī)械呼吸閥。
[0015]本發(fā)明提出的脫除系統(tǒng)，采用吸收、過濾和冷凝三者結(jié)合的手段，去除了廢氣中的焦油重組分、顆粒物質(zhì)和水蒸氣，同時(shí)將有機(jī)廢氣在文氏管和吸收塔中與吸收劑進(jìn)行兩次接觸，吸收劑循環(huán)使用，使本脫除系統(tǒng)處理成本低且脫除效率高。通過設(shè)置冷卻器對(duì)吸收劑進(jìn)行冷卻，避免溫度升高的吸收劑也成為廢氣來源，避免了二次污染。設(shè)置氣柜實(shí)現(xiàn)了廢氣燃燒前的緩沖，使廢氣流量處于比較穩(wěn)定的范圍，避免廢氣流量波動(dòng)對(duì)燃燒過程的沖擊。通過設(shè)置減壓閥和緩沖罐，氣柜中的部分氣體可經(jīng)過減壓閥進(jìn)入緩沖罐中，實(shí)現(xiàn)廢氣的第二次緩沖，最后氣體由緩沖罐進(jìn)入原料罐中，實(shí)現(xiàn)了廢氣的內(nèi)循環(huán)，減少了空氣進(jìn)入原料罐，使體系中VOCs的濃度保持在合理范圍。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明用于煤焦油加工過程排放的揮發(fā)性有機(jī)物的脫除系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，1-原料罐、2-呼吸閥、3-循環(huán)槽、4-文氏管、5-吸收塔、6-冷卻器、7-循環(huán)栗、8-過濾器、9_風(fēng)機(jī)、10-氣柜、11-減壓閥、12-緩沖觸、13_燃燒爐。
[0018]本發(fā)明的目的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0019]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明用于煤焦油加工過程排放的揮發(fā)性有機(jī)物的脫除系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]本優(yōu)選實(shí)施例中，一種用于煤焦油加工過程排放的揮發(fā)性有機(jī)物的脫除系統(tǒng)，包括用于吸收揮發(fā)性有機(jī)物的有機(jī)廢氣預(yù)處理系統(tǒng)、有機(jī)廢氣緩沖與內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)以及用于燃燒廢氣的有機(jī)廢氣燃燒系統(tǒng)，其中，
有機(jī)廢氣預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的廢氣吸收裝置(可設(shè)置多套或一套，多套廢氣吸收裝置之間串聯(lián)或并聯(lián)連接)和用于過濾廢氣中顆粒物的過濾裝置(過濾裝置可設(shè)置多套或一套)，廢氣吸收裝置包括文氏管4、循環(huán)槽3、吸收塔5、冷卻器6以及循環(huán)栗7，文氏管4安裝于循環(huán)槽3的進(jìn)氣口上，文氏管4通過管道與原料罐I連通，循環(huán)槽3中容納有用于吸收揮發(fā)性有機(jī)物的吸收劑，吸收塔5與循環(huán)槽3的排氣口連通，吸收塔5內(nèi)設(shè)有用于噴淋吸收劑的噴淋裝置，循環(huán)槽3的吸收劑出口通過管道依次經(jīng)循環(huán)栗7和冷卻器6與文氏管4的入口以及吸收塔5的噴淋液入口連通，吸收塔5的排氣口通過管道與過濾裝置連通；
有機(jī)廢氣緩沖與內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的風(fēng)機(jī)9和氣柜10，用于將預(yù)處理后的氣體加壓送入氣柜10中儲(chǔ)存，風(fēng)機(jī)9通過管道與過濾裝置的排氣口連通，氣柜10用于存儲(chǔ)氣體以及